[实用新型]一种适用于粉体磁控溅射镀膜用的超声波样品台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种真空镀膜用的样品台装置，更特别地说，是指一种用于粉体颗粒磁控溅射镀膜的超声波样品台。

背景技术

粉体颗粒由于粒径小、比表面积大而具有块体材料所不具有的各种物理和化学性质，因此，目前国内外对多种系列的粉体颗粒的各种特性及应用的研究已经取得了较大进展，但有关在粉体颗粒表面镀膜的方法及其应用方面仍在做积极的探索，需要解决的困难之一是粉体颗粒的均匀分散问题。

在粉体颗粒表面镀膜的方法很多，如真空蒸发、磁控溅射、化学镀、化学气相沉积和溶胶-凝胶法等。其中的磁控溅射沉积技术由于溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好、装置性能稳定、操作控制方便等优点而受到越来越多的应用。

专利号为ZL 200510014639.6中公开了一种“微颗粒表面真空镀金属膜工艺及其设备”，该设备包括真空室、溅射靶架、样品架、样品台、加热器、真空抽气装置、放气阀、观察窗和振动发生器。该设备需要转动与振动同时作用才能使粉体均匀分散。

发明内容

本实用新型设计的一种用于粉体磁控溅射镀膜的超声波样品台，该超声波样品台包括有样品容器、共振器和超声波发生器，样品容器置于共振器上方，共振器通过电缆与超声波发生器相连。在样品容器下方设置共振器，该共振器能够将超声波发生器产生的声波均匀地施加到样品容器上，由于样品容器的壁厚较薄，因此声波被均匀地施加到样品容器内的粉体中，粉体在声波的作用下呈现出上下跳动而达到均匀分散。在磁控溅射镀膜过程中，粉体的上下跳动使粉体表面充分暴露，这有利于在粉体表面形成金属膜。通过调节超声波发生器输出的超声波频率和功率来带动共振器，该共振器可以保证即使使用超大型样品容器也可实现声波的均匀分布，也可以让样品容器内的粉体均匀地分散。

本实用新型采用超声波样品台进行粉体磁控溅射镀膜包括有下列步骤：

(A)打开真空室，把装有粉体材料的样品容器安装在共振器的上方；

(B)关闭真空室，打开真空抽气装置中的机械泵抽真空至0.7Pa～0.9Pa；

(C)打开真空抽气装置中的分子泵抽真空至2.0×10^-3Pa～5.0×10^-3Pa；

(D)打开流量计，向真空室内充氩气至0.3Pa～0.4Pa；

(E)打开超声波发生器，调节超声波频率20kHz～500kHz和功率50W～2000W；

(F)打开靶电源，调节功率至500W～1500W，开始溅射镀膜；

(G)100min～600min后关闭靶电源，停止溅射。

(H)按顺序关闭流量计、分子泵和机械泵，再打开放气阀缓慢向真空室内放气，当真空室内压力与大气压力平衡后，打开真空室，取出样品容器，镀膜结束。

附图说明

图1是磁控溅射镀膜设备示意图。

图2是本实用新型超声波样品台的结构图。

图3是本实用新型的超声波样品台分解图。

图4是本实用新型样品容器的另一视角结构图。

图5是空心微珠在镀膜前后的扫描电子显微镜照片和X射线能谱图。

图6是SiC颗粒在不同放大倍数下的镀膜前后扫描电子显微镜照片。

图7是SiC颗粒在镀膜前后的X射线衍射图。

图中：1.真空室  2.溅射靶架  3.样品架  4.样品台4A.超声波发生器  41.样品容器  411.空腔  412.底部  413.螺纹孔42.共振器  422.线缆  423.螺纹柱6.真空抽气装置  7.观察窗  8.放气阀

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

参见图1所示的一种磁控溅射镀膜设备，包括有真空室1、溅射靶架2、样品架3、样品台4、超声波发生器4A、真空抽气装置6、观察窗7和放气阀8；真空室1内上部设置溅射靶架2，其下部对应设有样品架3，样品架3上面设有样品台4，真空室1上还设有观察窗7、放气阀8，以及真空抽气装置6通过管路与真空室1联通；并对应连接流量计、分子泵和机械泵，同时配置电器控制及冷却循环水系统。溅射靶架2与样品台4之间的距离记为h，h＝5cm～30cm。